假设我们对一个数据结构执行n次操作,如果i是2的乘方则第i个操作的开销为i,否则为1。 分别使用聚集法、会计法和势能法分析操作的平摊代价。
时间: 2023-04-14 10:04:14 浏览: 279
聚集法:对于第i个操作,如果i是2的乘方,则其开销为i,否则为1。我们可以将操作分为两类:一类是开销为1的操作,另一类是开销为2的幂次方的操作。对于第一类操作,其平摊代价为1,对于第二类操作,其平摊代价为i/2。因此,总的平摊代价为n/2 + n/4 + n/8 + ... + 1,即O(n)。
会计法:对于每个操作,我们都记录其实际代价和平摊代价。对于开销为1的操作,其实际代价和平摊代价都为1;对于开销为2的幂次方的操作,其实际代价为i,平摊代价为1。因此,总的实际代价为n,总的平摊代价为n。
势能法:我们定义势能函数Φ为当前数据结构中2的幂次方操作的个数。对于开销为1的操作,其势能不变;对于开销为2的幂次方的操作,其势能增加1。因此,每个操作的实际代价为其开销加上ΔΦ,其中ΔΦ为势能的增量。对于第i个操作,其实际代价为i + ΔΦ。我们可以选择势能函数Φ为当前数据结构中2的幂次方操作的个数,因此,总的实际代价为n,总的势能变化为n/2。因此,总的平摊代价为n + n/2,即O(n)。
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